游泳训练对伊犁马血液指标的影响

2018-10-23杨升曾亚琦王建文孟军姚新奎孔麒森卡德合沙吾林别克张恒

新疆农业科学 2018年7期

杨升，曾亚琦,2，王建文,2，孟军,2，姚新奎,2，孔麒森，卡德合·沙吾林别克，张恒

(1.新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆农业大学马产业研究院，乌鲁木齐 830052)

0 引言

【研究意义】伊犁马是我国优秀的骑乘型马品种，在国内各马术俱乐部国产运动马中占有较大比例。长时间以来，对伊犁马的研究主要集中在运动性能方面，而在伊犁马训练方法上的研究相对较为薄弱。研究伊犁马游泳训练，对提高马匹运动性能，减少马匹训练损伤、提高马匹福利具有重要意义[1-3]。【前人研究进展】游泳训练是人类体育训练中应用较为普遍的训练方法，能有效的改善机体血液循环，预防动脉硬化，增强生理机能，提高有氧代谢能力[4]。游泳时运动员胸部受到水的压力，加上冷水刺激肌肉紧缩，呼吸感到困难，迫使其用力呼吸，加大呼吸深度，增加肺活量，而且吸气时肺泡开放更多，换气顺畅，对健康有利[5]。赛马领域对于赛马的体能诊断、适应性评价开展得异常活跃。血液指标能够在一定程度上可以反应出赛马与运动直接有关的心血管、呼吸、肌肉骨骼、肝和肾的功能状态[6-7]。【本研究切入点】目前国内对于游泳训练的研究主要集中在人类运动上，针对马游泳训练方面的研究鲜有报道，且缺乏较为系统的马匹游泳训练后血液指标方面的研究。研究游泳训练对马匹血液指标的的影响，分析马匹在不同训练阶段血液指标的变化规律。【拟解决的关键问题】通过对伊犁马进行游泳训练，检测其运动前后的血液指标，分析在不同时长的游泳训练下，马匹运动前后血液指标的变化规律，研究游泳训练对伊犁马运动性能的影响，为伊犁马的游泳训练提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料

试验地点位于新疆伊犁霍城县芦草沟赛马场，选取12匹伊犁马公马为研究对象，所选马匹体尺、体重相近、调教训练水平基本一致，由同一工作人员集中饲喂，进行统一日常管理。试验所用仪器：采血针、肝素钠采血管、便携式血气分析仪、i-stat CG8+测试片、真空采血管(含采血针)、日立Z180全自动生化分析仪等。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

该试验整个计划时长42 d，试验采用游泳训练加赛道训练结合的方式进行，所选12匹伊犁马随机分为对照组、试验1组、试验2组三组。试验期间，赛道训练内容为：慢步1 000 m，快步1 000 m，缩短跑2 000 m，快步转慢步1 000 m。在保证对照组、试验1组、试验2组三组马匹每天都拥有赛道训练强度基本一致的情况下，试验1组和试验2组马匹在赛道训练6 h后每隔一天进行一次游泳训练，但试验1组和试验2组游泳训练时长不一致，试验1组每次游泳训练时长7.5 min，试验2组为15 min。马匹游泳训练前应进行3～5 min热身运动，马匹在水中保持1～2 m/s的速度行进，游泳训练结束后，及时清理马匹身上水珠，以3～4 m/s的速度牵引马匹休息放松，避免在阴凉处长时间静立，待其身上水分自然干燥后牵至马圈。

1.2.2 指标测定

试验期间共采样4次，每次间隔14 d，对照组与试验组马匹保持同等强度的赛道训练，其中试验组马匹每隔1 d进行游泳训练。采血时间为赛道训练后即刻，每次5 mL，测定血液指标，包括肌酐(CREA)、血尿酸(UA)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、甘油三酯(TG)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、静脉血二氧化碳分压(PvCO2)、静脉血氧分压(PvO2)、pH值、红细胞比容(Hct)、血红蛋白(Hb)、乳酸(Lac)共13项指标。

1.3 数据处理

血样测定结果使用 Excel 软件进行数据整理，运用SPSS19.0统计软件，对所测结果进行双因素方差分析，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 试验天数增长对伊犁马静脉血中生化指标的影响

研究表明，马匹在整个游泳训练期间随训练天数的增加，AST活性在训练第14 d和28 d均显著低于第0 d(P<0.05)；CK活性第14 d极显著低于第42 d(P<0.01)，在第0 d和28 d均显著低于第42 d(P<0.05)。其余指标在测试各阶段均差异不显著(P>0.05)。表1

表1 不同试验天数下伊犁马静脉血中生化指标变化
Table 1 Effect of test days on blood biochemical indexes in Yili horse equine

第0 d第14 d第28 d第42 dCREA (U/L)138.25±17.23139.18±19.80137.58±19.48138.42±24.37UA (umol/L)13.42±3.8213.09±9.7711.83±3.5612.33±5.10ALT (IU/L)11.5±7.967.18±2.187.83±3.619.58±4.62AST (IU/L)311.42±80.9a245.91±29.25b236.58±30.25b293.92±96.11abTG (mmol/L)0.29±0.100.3±0.080.3±0.110.27±0.08CK (U/L)228.58±135.53ABb204.73±56.27Bb260.17±136.34ABb391.08±219.84AaLDH (U/L)315.92±96.66281.91±82.39286.17±77.42314.58±77.65

注：同行肩标不同小写字母之间差异显著(P<0.05)，不同大写字母之间差异极显著(P<0.01)，下同

Note: There is a significant difference between different lowercase letters in the shoulder tags (P<0.05), and there is a significant difference between different capital letters (P<0.01).The Same as below

2.2 试验天数的递增对伊犁马静脉血中生理指标的影响

研究表明，整个游泳训练期间，随时间的增长，PvO2在第0 d显著低于第28 d(P<0.05)，Hct和Hb在第42 d均显著低于第0 d(P<0.05)，其余指标在各组之间均差异不显著(P>0.05)。表2

表2 不同试验天数下伊犁马静脉血中生理指标变化
Table 2 Effect of Test Days on Physiological Indexes of Yili Horse Venous Blood

第0 d第14 d第28 d第42 dPvCO2(mmHg)39.38±2.4640.44±3.4941.48±4.2041.51±4.47PvO2 (mmHg)40.73±4.67b42.51±4.95ab45.35±3.51a42.92±4.94abpH7.49±0.037.49±0.037.47±0.037.5±0.04Hct (%PCV)41.67±3.70a40.83±3.35ab41.42±4.06ab38.42±5.60bHb (mmol/L)14.18±1.26a13.92±1.15ab14.11±1.46ab13.08±1.89bLac (mol/L)1.21±0.631.03±0.441.07±0.651.08±0.51

2.3 不同游泳训练时长对伊犁马静脉血中生化指标的影响

研究表明，马匹经不同时长的游泳训练后，其血液生化指标中CREA活性在试验1组极显著高于对照组(P<0.01)，显著高于试验2组(P<0.05)；UA浓度在试验1组极显著低于对照组(P<0.01)，显著低于试验2组(P<0.05)；TG浓度在试验1组极显著高于对照组(P<0.01)，显著高于试验2组(P<0.05)；CK活性在试验2组显著低于对照组(P<0.05)。ALT、AST和LDH活性在不同时长的游泳训练中，均差异不显著(P>0.05)。表3

表3 不同游泳训练时长下伊犁马静脉血中生化指标变化
Table 3 Effects of Different Swimming Training Duration on the Biochemical Indexes of Yili Horse Blood

对照组Control group试验1组Test 1 group试验2组Test 2 groupsCREA (U/L)125.53±19.21Bb144.75±19.21Aa143.94±15.46ABaUA (umo l/L)15.27±6.82Aa9.00±3.92Bb13.88±4.76ABaALT (IU/L)10.33±4.707.50±2.859.44±7.11AST (IU/L)302.93±89.09259.69±64.79256.81±54.53TG (mmol/L)0.25±0.06Bb0.35±0.11Aa0.27±0.07ABbCK (U/L)321.67±197.68a303.19±175.39ab195.88±63.41bLDH (U/L)302.6±84.27316.19±73.56281.44±90.92

2.4 不同游泳训练时长对伊犁马静脉血中生理指标的影响

研究表明，马匹经不同时长的游泳训练后，其血气指标中Hct和Hb对照组均极显著低于试验2组(P<0.01)，显著低于试验1组(P<0.05)；其余血气指标在不同时长的游泳训练中，均差异不显著(P>0.05)。表4

表4 不同时长游泳训练下伊犁马静脉血中生理指标变化
Table 4 Effects of Swimming Training with Different Duration on the Physiological Indexes of Yili Horse Venous Blood

对照组Control group试验1组Test 1 group试验2组Test 2 groupsPvCO2 (mmHg)40.78±3.0940.63±4.5040.7±3.69PvO2 (mmHg)43.73±3.4942.26±4.5942.64±5.93pH7.49±0.037.49±0.027.48±0.04Hct (%PCV)37.88±4.96Bb40.75±2.72ABb43.13±3.44AaHb (mmol/L)12.86±1.69Bb13.89±0.92ABb14.71±1.18AaLac (mol/L)1.20±0.570.96±0.481.25±0.73

3 讨论

3.1 游泳训练天数对伊犁马静脉血中血液指标的影响

CREA活性是用来了解肝肾功能的主要指标，马匹长时间运动训练时其体内磷酸激酶与肌酸经过酶促反应，脱磷酸或脱水后转变为体内的肌酐，肌酐在肌纤维内代谢进入血液，经肾小球滤过[8]。Maeda S等[9]研究发现，运动可导致肾脏组织中的血管紧张素浓度升高，引起肾脏血管组织收缩，使得肾血流量下降，最终致使CREA活性升高，该试验与其试验结果基本一致。AST在机体内分布广泛，主要存在于肝脏、肾脏、心肌、骨骼肌等细胞中。当肝脏细胞受损时，其细胞膜通透性增加，使得AST释放入血，导致血清中AST活性上升[10]。长时间运动时，心肌、肝脏以及骨骼肌细胞受损，血清中AST活性显著上升。血清AST活性在训练第14 d和第28 d均显著低于第0 d(P<0.05)，第42 d基本恢复至第0 d水平(P>0.05)，铁钰[11]在研究中表明短跑运动员在运动后其血浆AST活性较运动前显著升高。产生这一变化原因可能是经过长周期的游泳训练导致马匹机体部分器官细胞受损，使其细胞膜通透性增加，引起部分AST透过其细胞膜进入血液，从而使马匹训练后即刻AST活性显著上升。Williams，C．A．[12]和Hargreaves[13]在研究中，发现马匹AST活性在运动后出现升高情况，试验结果与其研究基本一致。

TG是脂肪的重要组成部分，试验中TG浓度变化不显著(P>0.05)，其原因可能是血液中参与氧化代谢的TG浓度占总脂肪的比例较小。L.Adamu等[14]对 80 km 耐力赛马匹的研究发现赛前、赛后TG 浓度未出现显著变化，试验结果与其研究基本一致。LDH是参与糖异生和糖酵解中催化乳酸和丙酮酸之间氧化还原反应的重要酶类，其主要存在于肾脏组织中[15]。试验结果表明，马匹在整个游泳训练期间，LDH活性变化差异不显著(P>0.05)，表明随着游泳训练天数的增加对LDH活性有较小的影响，试验期间LDH活性的变化能够适应游泳训练强度，使马匹身体机能处于相对稳定的内环境中。

CK主要存在于骨骼肌细胞中，是参与细胞内能量转运、肌肉收缩、ATP再生的重要酶类。试验中CK活性在游泳训练第0 d和28 d均显著低于第42 d(P<0.05)，第14 d极显著低于第42 d(P<0.01)，出现上述现象的原因可能是随着试验天数的增加，骨骼肌细胞损伤的概率增加，耗能上升，需要消耗大量的ATP来维持机体正常运转，再加上运动引起乳酸在体内的堆积，以至于骨骼肌中的H+浓度升高，使马匹内环境pH值下降，造成骨骼肌细胞膜通透性增大，使骨骼肌细胞内的CK经释放进入血液，引起血清CK活性升高。袁青[16]研究发现，无论大强度还是低强度的训练，都会使血清CK活性产生不同程度的增高。试验与其研究基本一致。

Hb是红细胞的主要组成部分，能与氧结合，运输氧和二氧化碳，红细胞比容Hct是影响血液携氧能力的主要因素，试验中随着试验天数的递增，Hb和Hct在第42 d均显著低于第0 d(P<0.05)，训练后即刻血红蛋白Hb和Hct均呈先下降后上升再下降趋势，但与训练前相比，其浓度均显著升高(P<0.05)，这与田边等的研究基本一致[17]。pH值是判断机体酸碱平衡和调节代偿程度最重要的指标[18]。在此次试验中，血pH值差异均不显著(P>0.05)，表明游泳训练天数的递增并不会影响马匹体内的酸碱平衡，pH值的变化能够适应游泳训练的强度。

Lac是疲劳物质之一，是机体在运动产热过程中产生的废弃物，其在体内堆积过多能使体液酸碱度发生变化，影响体内各细胞的正常功能，试验各阶段Lac浓度均差异不显著(P>0.05)，表明游泳训练不能造成马匹体内乳酸浓度的升高，机体能在正常的训练中将其产生的乳酸全部代谢，且能保持每天的训练强度，适应马匹体能。PvCO2由于CO2分子具有较强的弥散能力，且其高低只受呼吸作用的调节[19]。试验中随着训练天数的递增PvO2在第0 d显著低于第28 d(P<0.05)，这可能是由于马匹体内乳酸堆积导致H+浓度升高，使其主动脉和颈动脉的外周化学感受器受到刺激，增加肺部通气量，呼吸反应加快加深造成的。Jones DP.[20]研究发现PvO2能反映体内组织毛细血管的摄氧状况，本试验与其研究基本一致。

3.2 不同时长的游泳训练对伊犁马血液指标的影响

CREA 是肌肉在体内代谢的产物，通过不可逆的非酶脱水反应缓慢形成，经肾小球滤过，随尿液排出体外，是临床上检测肾功能的主要指标之一。试验中CREA活性在试验1组极显著高于对照组(P<0.01)，显著高于试验2组(P<0.05)，呈先升高后降低的变化趋势。薛东兰对短跑运动员进行5周的专项训练中，表明CREA活性在运动后即刻2～5 min内较试验前明显提高，本试验与其研究结果基本一致[21]。UA是富含嘌呤的食物在体内新成代谢过程中，其核酸氧化分解的产物，正常机体可以使体内过多的血尿酸通过肾排泄掉，其变化与肾小球和肾小管的滤过与分泌有关。研究表明，骨骼肌细胞内CK活性是决定短时间、最大强度运动时运动能力的主要因素[22]。试验中，CK活性在试验2组显著低于对照组(P<0.05)，其活性总体呈下降趋势，原因可能是游泳训练对机体的损伤要小于同等训练强度的赛道训练。洪平[23]研究发现与陆上训练的跑步和力量训练相比，游泳运动后血清CK活性上升的幅度较小，这是由于跑步和陆上力量训练对肌肉机械损伤更严重，试验结果与其研究基本一致。

Hct常用作贫血诊断和分类的指标还可用于临床决定病人是否需要补液及补充电解质的实验检查依据，Hb是构成人体内红细胞的主要成分，是评定身体机能状况的重要生理指标，Hb不仅具有运输氧和二氧化碳的功能，担负着运动中机体组织特别是肌肉组织氧的供应，还有缓冲血液酸碱度的作用。在整个试验期间Hct和Hb在对照组均极显著低于试验2组(P<0.01)，显著低于试验1组(P<0.05)，周超彦等[24]研究发现正常情况下Hct与Hb的变化趋势一致，运动中凡能影响红细胞的因素都能影响Hb，试验结果与其研究基本一致。Lac 浓度在训练监控中，可以作为了解运动员机能状态，运动训练强度，分析训练计划是否合理的重要依据。在整个试验期间Lac 浓度变化不显著，马匹每天的运动强度与其机体代谢Lac的能力相适应。